NO801041L - Ventil for utleveringsinnretning for drikker. - Google Patents

Abstract

Et ventilarrangement for en utleveringsinnretning for drikker tilblandet av en sirup og et. fortynningsmiddel innbefatter et hus (11), en for-tynningsraiddelkanal (15) i huset, en fortynningsmiddel-ventil (25) i kanalen (15), en sirupkanal (13) i huset (11), og en sirupventil (17) i sirup-kanalen (13). I enden av fortynningsmiddel-kanalen (15) er det en trykkreduksjonsanordning (85, 87) for. senking av fortynningsraiddelets trykk. Fortynningsmiddelkanalen og tilhørende ventil er utført for. minimalt trykkfall før trykkreduksjonsanordningen.Det er videre anordnet en diffusoranordning (105). for senking av hastigheten til fortynningsmiddelet. fra trykkreduksjonsanordningen, hvilket fortynnings-middelshastighet er øket i trykkreduksjonsanordningen.^^^^ ^^ g^^. 7/^^y^, h x- -^^i^ffi,'!*, .ili f. J M»i

Description

Oppfinnelsen vedrører et ventilarrangement for

en utleveringsinnretning for drikker tilblandet av en sirup

bg et fortynningsmiddel. Mer særskilt tar oppfinnelsen sikte på å tilveiebringe et ventilarrangement for en utleveringsinnretning hvor kullsyreholdig vann blandes med et konsentrat for relativ rask utlevering.

Det er ønskelig at en drikke-utleveringsinnretning leverer drikken så raskt som mulig. Imidlertid fore-ligger det begrensninger med hensyn til den hastighet hvormed det er ønskelig å levere ut drikkene-;- Leveres drikken for fort så kan den.sprute ut av koppen eller begeret eller en annen.beholder som den fylles i, og fylles beholderen for raskt kan man dessuten få overstrømning, med tilhørende tap.

Den mest alvorlige begrensning med hensyn til utleveringshastigheten for en drikk som tilveiebringes ved" blanding av kullsyreholdig vann og et konsentrat er imidlertid den skumming som vil kunne skje. Karbondioksyd frigjøres fra løsningen i vannet og innføringen av konsentratet resul-terer i en skumming i begeret. Dette vil enten bevirke en overstrømning eller kunden vil bare få en liten mengde av den ønskede drikk etterat skummet har forsvunnet. I de fleste tilfeller vil man få en overlapping av disse to virkninger.

Enn videre vil den resulterende drikk ha en tendens til

å virke "flat" etter skummingen.

Skummingen blir et problem nå-sj det benyttes en relativ høy hastighet, fordi endringer i retningen eller størrelsen av strømningsbanen til det kullsyreholdige vann

vil gi større trykkfall enn når s.trømningshastigheten er

mindre. Jo tidligere trykkfallet skjer i strømningsbanen,

desto mer tid vil karbondioksydet ha til å komme ut av vannet. Det er derfor ønskelig at så mye som mulig av trykkfallet skjer umiddelbart før det kullsyreholdige vann blandes med konsentratet.

Tidligere forsøk på å oppnå en høy utleverings-hastighet har basert seg på bruk av en serie med dyser for derved å redusere trykket før det kullsyreholdige vann blandes med konsentratet. Selvom man på denne måten kan oppnå en trykk-reduksjon vil allikevel hastigheten til det kullsureholdige vann og den blandede drikk være meget høy, med.de dermed tilhørende|problemer. Man har derfor hittil foretrukket å benytte relativt små strømningshastigheter.

Ifølge oppfinnelsen er det tilveiebragt et ventilarrangement for en utleveringsinnretning for drikker tilblandet av en sirup og et fortynningsmiddel, hvilket ventilarrangement muliggjør strømningshastigheter ca. to ganger de som benyttes ved de hittil vanlige utleverings-innretninger for drikker, og disse sterkt økede strømnings-hastigheter oppnås uten vesentlig øking i skumdannelsen for den utleverte drikk.

I det nye ventilarrangment er det i et hus utformet en sirup- eller konsentratkanal og en kanal for kullsyreholdig vann eller et fortynningsmiddel. En sirup- eller konsentratventil kan sperre for eller muliggjøre konsentrat-strømmen gjennom konsentratkanalen. På lignende måte kan en fortynningsmiddelventil sperre eller åpne fortynningsmiddel-kanalen. Begge ventiler er hensiktsmessig av-på ventiler, eksempelvis solenoidbetjente tallerkenventiler.

De i hovedsaken konstante strømningshastigheter for konsentrat» og fortynningsmiddel oppnås ved hjelp av et egnet strømningskontrollarrangement. Et slikt strømnings-kontrollarrangment kan innbefatte et fjærbelastet strømnings-kontrollstempel for konsentratet og et separat fjærbelastet strømningskontrollstempel for fortynningsmi-ddelet, eksempelvis kullsyreholdig vann.

For å oppnå maksimalt trykkfall umiddelbart før det kullsyreholdige vann og konsentratet blandes, er det ved utgangen av vannpassasjen anordnet et trykkreduksjonssystem. Ved egnet utforming av vannpassasjen, vannventilen og strøm-ningskontrollen for. vannet kan mesteparten av trykket i det kullsyreholdige vann bibeholdes helt til vannet når frem til trykkreduksjonssystemet. I prinsippet kan dette oppnås ved

V

å utføre strømningsbanen for vannet så stor som mulig ,og med. så få retningsendringer som mulig.

Trykkreduksjonssystemet har et ytre ringkammer som vannet strømmer inn i fra vannpassasjen. Innenfor dette ytre ringkammer er det utformet et virvelkammer som står i-forbindelse med ringkammeret ved.hjelp av en eller flere virvélåpninger. Fordelaktig benyttes det flere virvelåpninger, og ringkammeret utformes fordelaktig med avtagende størrelse etter hver virvelåpning for derved å muliggjøre at en tilnærmet slik mengde kullsyreholdig vann går i gjennom hver av virvelåpningene. I virvelkammeret vil det kullsyreholdige vann påtrykkes en viss virvling. I virvelkammeret synker vanntrykket, mens vannhastigheten øker. For å senke hastigheten og redusere den virvling som vannet påtrykkes i virvelkammeret, er det anordnet en egnet diffusoranordning. Denne diffusoranordning innbefatter et diffusorelement som er plassert rundt et rør som mottat konsentrat fra konsentratkanalen. Diffusorelementet har et stumpkonisk hulrom. Mellom diffusorelementet og konsentratrøret er det en diffusoråpning for overføring av kullsyreholdig vann fra virvelkammeret til hulrommets smale ende. Når det kullsyreholdige vann går gjennom det økende volum mellom ytterflaten til konsentrat-røret og den overflaten av diffusorelementet som begrenser det stumpkoniske hulrom, vil hastigheten til karbondioksydet reduseres.

Langsytterflaten til konsentratrøret er det utformet en eller flere ribber som strekker seg langs konsn-tratrøret og rager ut i retning mot diffusorelementets koniske flate. Fordelaktig kan det benyttes fem slike ribber. Disse ribbene tjener til å redusere"virvlihgen i det kullsyreholdige vann som kommer ut fra virvelkammeret.

Under hulrommets brede ende er det på konsentrat-røret utformet en utragende skulder. Den øvre delen av denne skulderen er utformet slik at den bremser vannstrømmen tilstrekkelig til at vannet fyller ut rommet mellom diffusorelementet og yttersiden av konsentratrøret. Skulderens nedre del er utformet slik at den bevirker en reduksjon, av hastigheten til-.vannet ned til en ønsket verdi, før vannet går inn i en dyse for blanding med konsentratet. Et utstrømningshode på den enden av konsentratrøret som vender fra konsentratkanalen retter konsentratet inn i dysen for blanding med det kullsyreholdige vann. Blandingen av konsentrat og kullsyreholdig yann utleveres deretter.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere under hen-visning til tegningene, hvor

fig. 1 viser et enderiss av et ventilarrange*-ment ifølge oppfinnelsen,

fig. 2 viser et toppriss av ventilarrangementet i fig. 1, med noen komponenter fjernet for derved bedre å vise vesentlige trekk ved oppfinnelsen,

fig. 3 viser et snitt etter linjen 3-3 i fig. 2, og

fig. 4 viser et forstørret snitt etter linjen 4-4 i fig., 3. i

Huset 11 er best vist i fig. 3. I huset 11 er det utformet en sirup- eller konsentratkanal 13. I huset 11 er det likeldes utformet en fortynningsmiddelkanal 15, eksempelvis for tilføring av kullsyreholdig vann. Kanalen 13 tilføres en sirup, dvs. et drikk-konsentrat.

Konsentratstrømmen gjennom kanalen 13 kan sperres eller frigjøres ved hjelp av en konsentratventil 17. Konsen-tratventilen er en på-av-strømningsstyreinnretning, eksempelvis som vist en solenoidbetjent tallerkenventil. Tallerken-, ventilen 17 bejtnes ved hjelp av\ en solenoid 19 hvis anker

er betegnet med 21 og hvis vikling er betegnet med 23.

På samme måte kan strømmen av kullsyreholdig vann gjennom fortynningsmiddelkanalen sperres eller tillates ved hjelp av en ventil 25. Denne ventil 25^-er også en på-av-ventil og betjenes ved hjelp av en solenoid 27 hvis anker er betegnet,med 2 9 og hvis vikling er betegnet med 31.

Solenoidenheten 19 innbefatter en styring eller en støtte 33, og på samme måte har solenoidenheten 27 en støtte eller styring 35. Styringene 33 og 35 er festet til huset 11 med mellom- legg av egnede pakninger 37 og 39.

På toppen av solenoidenhetene 19.og 27 er det . respektive rammer 41 og 4 3 som er forbundene med hverandre ved hjelp av eb holdestrimmel 45. Forbindelsen tilveiebringes vedhjelp av mutterne 4 7 og 49.

For å opprettholde en konstant strømnings-hastighet for konsentratet i konsentratkanalen 13 benyttes en konsentrat-strømningskontroll 51. Strømningskontrollen kan være utformet på mange egnede måter. I dette tilfelle innbefatter den et stempel 53 som kan bevege seg frem og tilbake i.en hylse 55. En trykkfjær 57 presser stempelet 5 3 mot høyre i fig. 2. Konsentratstrømmens hastighet kan innstilles ved hjelp av skruer 59, som bevirker en regulering av kraften i trykkfjæren 57 mot stempelet 53.

Etter at den ønskede konsentrat-hastighet er bestemt vil konsentratstrømmen gjennom inngangen 61 drive stempelet 53 mot venstre med en bestemt kraft. Øker konsentrattrykket så vil. kraften på stempelet 53 bli større og stempelet 53 vil da bevege seg mot venstre i fig'.. 2 mot kraften til fjæren 57. Derved reduseres arealet til kon-sentratutløpet 63. Synker konsentrattrykket så vil stempelet 5 3 forskyve seg mot høyre i fig. 2, under påvirkning av trykkfjæren 57. Derved øker konsentratutløpets 6 3 areal. På denne måten kan man overvinne variasjoner i trykket, slik at det oppnås en i hovedsaken jevn konsentratstrøm.

En lignende konstruksjon benyttes i vannstrøm-kontrollen 65. Der benyttes det et stempel 67 som beveger seg frem og tilbake i en hylse 69. En trykkfjær 71 virker på stempelet 67 og vannstrømhastigheten bestemmes ved hjelp av skruen 73. Trykkvariasjoner i vannet som går inn gjennom innløpet 7 5 vil bevirke en endring av arealet til vannut-løpet 77. Strømningskontrollen 51 og 65 avtettes ved hjelp av egnende O-ringer 79.-

En holder 81 er anordnet som vist i fig. 2 og 3.

For å tillate bruk av relativt høye strømnings-hastigheter utføres vannløpet gjennom strømningskontrollen 65, ventilen 25 og kanalen 15 med så stort tverrsnitt som mulig og med så få retningsendringer som mulig. Vannet i utløpet 93 har således en vesentlig del av trykket ved vann-innløpet 75. For å fjerne trykket er det i hu^t 11 utformet et trykkreduksjonssystem. Dette trykkreduksjonssystem innbefatter et ytre ringkammer 85 som omgir et like-ledes i hovedsaken ringformet virvelkammer 87. Virvelkammeret 87 ligger rundt et konsentratrør 89 som tilføres konsentrat fra konsentratkanalen 13. En del 91 av huset 11 adskiller ringkammeret 85 fra virvelkammeret 87.

Av fig. 4 går det frem at ringkammeret 85 er tilknyttet virvelkammeret 87 ved hjelp av flere åpninger 93. Disse åpninger (virvelåpninger) 93 muliggjør at det kullsyreholdige vann kan gå inn i vervelkammeret 87 hvor trykket reduseres i sterk grad (med tilhørende stigning i vannhastigheten) . Vannet påtrykkes en virvling i virvelkammeret. Denne virvling kan økes ved egnet plassering av virvel-passasjene 93, eksempelvis som vist. I dette tilfelle er det vist tre virvelåpninger, men antall virvelåpninger kan varieres.

Av grunnrisset i fig. 2 går det frem at solenoidenhetene 19 og 27 er forskjøvet noe i forhold til hverandre. Vannpassasjen 15 munner således i ringkammeret 85 litt forskjøvet i forhold til en diameter. I vannstrøm-retningen avtar ringkammerets tverrsnittsareal etter hver åpning 83. Derved oppnår man at den vannmengde som går gjennom hver av åpningene 93 er i hovedsaken lik den som går gjennom hver av de andre åpninger 93. I dette tilfelle er det anordnet et trinn 95 som reduserer ringkammerarealet med en-tredjedel, og avsnittet 97 i kammeret 85 har således et tverrsnittsareal som bare er to-tredjedeler av ringkammeret ved kanalutløpet 83. På lignende måte vil det neste trinn 99 redusere ringkammerets avsni-fct 101 til en-tredjedel av kammeret 85-ved kanalutløpet 83.

Fra virvelkammeret 8 7 vil vannet gå med øket hastighet og med en viss påtrykt virvling gjennom en diffusoråpning 103. Diffusoråpningen dannes mellom et diffusorelement 105 og konsentratrøret 89. Diffusorelementet 105 har et stumpkonisk hulrom hvis vegg er betegnet med 107.

Når såldes det kullsyreholdige vann går gjennom diffusoråpningen 103 vil det gå videre i det ekspanderende rom mellom veggen 107 og ytterflaten av konsentratrøret 89.

Når vannet går gjennom dette stadig økende volum vil vann-, hastigheten avta. Inne i hulrommet er det anordnet en eller flere ribber 111 langs konsentratrøret 89 og utover mot veggen 107. Av fig. 4 ser man at det benyttes fem slike ribber i utførelseseksempelet, men antallet kan variere. Ribbene 111 tjener til å redusere virvlingen i vannet fra virvelkammeret 87.

På konsentratrøret 89 er det ved enden av hulrommet i diffusorelementet 105 utformet en utragende skulder 113. Den øvre delen 115 av denne utragende skulder 113 er utformet for å bremse på vannstrømmen slik at rommet mellom veggen 107 og ytterflaten 109 til konsentratrøret fylles med kullsyreholdig vann. Den nedre delen 117 av skulderen 113

er utformet slik at den bevirker en hastighetsreduksjon for vannet til- en ønsket verdi før vannet går inn i en dyse 119.

I enden av konsentratrøret 89 er det et ut-strømningshode 121. I utstrømningshodet 121 er det utstrøm-ningsåpninger 123 hvorigjennom konsentrat rettes inn i dysen 119 for blanding med vannet. Blandingen av konsentrat og kullsyreholdig vann fylles så i et beger eller en annen be-holder som er plassert under dysen 119.

Ved hjelp av en skrue 127 er det på huset 11 festet et håndtak 125. Skruen 127 stenger samtidig for en ende av vannkanalen 15. I bruk svinges håndtaket 125

for dermed å bevirke strømtilførsel til solenoidene 19 og 27. Solenoidene 19 og 27 vil da tilføre strøm tilstrekkelig lenge -til at de beregnede mengder av konsentrat og kullsyreholdig vann kan strømme til og fylle begeret eller beholderen. Konsentratet og vannet går gjennom kanalene"^"13 og 15, blandes i dysen 119 og leveres ut..

Claims (9)

1. Ventilarrangement for en utleveringsinnretning for drikker tilblandet av en sirup og et fortynningsmiddel, karakterisert ved at det innbefatter et hus (11), en fortynningsmiddelkanal (15) i huset, en fortynningsmiddel-ventil (25) i nevnte kanal (15), en sirupkanal (13) i huset (11), og en sirup-ventil (17) i sirup-kanalen (13), en trykkredusjonsanordning (85, 87) i enden av fortynningsmiddel-kanalen (15) for senking av fortynningsmiddelets trykk, hvorhos fortynningsmiddel-kanalen og til-hørende ventil, er utført for minimalt trykkfall før trykk-reduks jonsanordningen, og ved en diffusoranordning (105) for senking av hastigheten til fortynningsmiddelet fra trykkredusjonsanordningen, hvilket fortynningsmiddels hastighet er øket i trykkreduksjonsanordningen.

2. Ventilarrangement ifølge krav ^ karakterisert ved at trykkreduksjonsanordningen innbefatter et ytre ringkammer (85) i huset (11) beregnet for mottagelse av fortynningsmiddel fra fortynningsmiddel-kanalen (15), et virvelkammer (87) utformet i huset (11), og minst en virvelåpning (93) som forbinder det ytre ringkammer med virvelkammeret slik at fortynningsmiddel kan gå fra ringkammeret til virvelkammeret og påtrykkes en virvlende bevegelse. -v,

3. Ventilarrangement ifølge krav 2, karakterisert ved at et sirup-rør (89) er anordnet for å motta sirup fra sirup-kanalen (13), og at diffusoran-ordningen (105) innbefatter et diffusorelement. som passer, over det nevnte sirup-rør (89) og har et stumpkonisk hulrom, en diffusoråpning (103) mellom diffusorelementet og sirup-røret for føring av fortynningsmiddel fra virvelkammeret (87) til hulrommets smale ende, og ved en utragende skulder (113) utformet på sirup-røret ■*( 89) utedor hulrommets brede ende, hvilken skulders øvre del (115) er utformet for å bremse fortynningsmiddelstrømmen tilstrekkelig til å fylle rommet mellom diffusorelementets vegg (107) i hulrommet og ytterflaten (109) på sirup-røret (89) med for tynningsmiddel, og skulderens nedre del (117) er utformet for å redusere fortynningsmiddelets hastighet til en ønsket verdi.

4. Ventilarrangement ifølge krav 3, karakterisert ved minst en ribbe (111) langs sirup- røret. (89) i det nevnte hulrom, for redusering av fortynningsmiddels virvling.

5. Ventilarrangement ifølge et av kravene 2-4, karakterisert ved flere virvelåpninger (93) mellom det ytre ringkammer (85) og virvelkammeret (87), og ved at det ytre ringkammer (85) er utført medi avtagende størrelse etter hver av de nevnte åpninger (93) , for derved å bevrike at omtrent like mengder av fortynningsmiddel går gjennom de enkelte virvelåpninger (93).

6. Ventilarrangement ifølge et.av de foregående krav, karakterisert ved strømningskontroll-anordninger (51, 65) for opprettholdelse av i hovedsaken konstante strømningshastigheter for fortynningsmiddelet i dets kanal og for sirupen i dennes kanal.

7. Ventilarrangement ifølge et av de foregående krav i karakterisert ^ ved at de nevnte ventiler (17, 25) er solenoidbetjente tallerkenventiler.

8. Ventilarrangement ifølge et av de foregående krav, 2-7, karakterisert ved at ringkammeret (85) i hovedsaken omgir det ringfor-mede virvelkammer (87).

9 . Ventilarrangement ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at diffusoran-ordningen munner ut i en dyse hvori et utstrømhingshode som er tilknyttet konsentratkanalen munner.